Antes de analisar e avaliar as mudanças realizadas pela sociedade ao longo do tempo na área em estudo, que são tratados nos capítulos seguintes, foi necessário conhecer características da bacia hidrográfica, independentes da interferência humana, que contribuem para o regime hidrológico, refletido na variação dos caudais líquidos e no transporte de sedimentos para os baixos cursos tanto do arroio Castelhano como de seus tributários.
Entre as características avaliadas neste capítulo, as climáticas são certamente as preponderantes para a ocorrência de inundações.
Para a compreensão da circulação atmosférica subregional, foi necessária a identificação e a compreensão do dinamismo atmosférico do sul do Brasil, este compreendido como parte da circulação atmosférica zonal. A partir deste cenário atmosférico e de sua relação com a possível ocorrência de inundações, observou-se que:
• No quadro climático do sul do Brasil, os centros de ação que definem mais diretamente o quadro climático são: a) em superfície - o anticiclone migratório polar, o anticiclone semifixo do Atlântico, a depressão do Chaco e a depressão do Mar de Wedell; b) em altitude - a alta da Bolívia, as correntes de jato polar e subtropical e os vórtices ciclônicos de altos níveis. Além destes, principalmente sob o ponto de vista da precipitação, deve-se considerar as anomalias climáticas relacionadas ao ENOS (El Nino/Oscilação Sul), como destacaram vários estudos.
• Os sistemas polares e seu confronto recorrente com o sistema tropical atlântico definem a ocorrência de ciclogêneses e de passagens de pelo menos quatro sistemas frontais por mês, em média, responsáveis por grande parte dos totais pluviométricos registrados ao longo do ano.
• A intensidade de chuva associada a um sistema frontal e a sua velocidade de deslocamento dependem de fatores como o período do ano, a variação da pressão atmosférica ou da umidade relativa regional e a orientação do relevo. Uma
frente estacionária, responsável por chuvas prolongadas e conseqüentes inundações, relaciona-se a um padrão de tempo que funcione como um bloqueio e, normalmente, ocorre quando os ventos de níveis superiores começam a soprar paralelamente à frente, fazendo com que esta perca sua força e comece a se mover mais lentamente. Já as trovoadas severas, que podem desencadear aguaceiros e inundações bruscas, formam-se em áreas onde existe uma frente fria em baixos níveis e divergência dos ventos nos altos níveis, associada aos jatos polares e subtropicais.
• Os complexos convectivos de mesoescala mais restritos no tempo (10 a 20 horas) e localizados também podem provocar intensas precipitações que resultam em inundações bruscas. Apesar de ocorrerem com mais freqüência nos meses mais quentes do ano, também podem ocorrer no inverno.
• A atuação dos sistemas frontais em todas as épocas do ano, juntamente com os processos convectivos mais frequentes no verão, explicam a distribuição equitativa dos números mensais médios de dias de chuva na área em estudo e a não ocorrência de uma precipitação mensal inferior a 100 mm em nenhum mês do ano. No inverno e no início de primavera, porém, chove, em média, mais que no fim da primavera e no verão. Setembro é, historicamente, um mês marcado por intensas precipitações no Rio Grande do Sul, a ponto de ter sido criada no vocabulário popular a expressão "Enchente de São Miguel", em alusão às chuvas próximas ao dia 29 de setembro, dia que reverencia este arcanjo.
• Comparando-se a média total anual da estação de Santa Cruz do Sul (1914- 1968), de 1.604 mm, com a da Pioneer Sementes (1978-2005), de 1.774 mm, observa-se que esta última, com um período de registro mais recente, apresenta uma média superior à daquela, o que talvez indique uma umidificação do clima, como observaram Brandão e Lucena (2001), comparando as normais climatológicas das estações do INMET no estado do Rio Grande do Sul nos períodos de 1931-1960 e 1961-1990 (não se pode afirmar com certeza, porque não se tem no segundo conjunto de dados o total de anos estatístico padrão -30 anos - e também porque os períodos observados não correspondem àqueles das normais climatológicas).
Ainda que a distribuição temporal e espacial da chuva seja o fator primaz no desencadeamento do processo das inundações, a compreensão da gênese e da configuração da bacia permite a identificação das áreas marcadamente sujeitas a este processo.
Como observado neste capítulo, índices morfométricos relacionados à forma elíptica da bacia do arroio Castelhano não favorecem a ocorrência de inundações bruscas na sua foz, já que o escoamento é mais distribuído no tempo. Porém, o alto gradiente altimétrico da escarpa nas sub-bacias do Alto e Médio Castelhano e do arroio Grande I, relacionado à própria gênese da Depressão Central Gaúcha, cria uma condição favorável à ocorrência de enchentes no início dos cursos inferiores, onde o declive é praticamente nulo. A bacia do arroio Castelhano, semelhante a outras nesta área de transição, evoluiu a partir de processos sucessivos de incisão linear e de desgaste lateral, cortando as litologias mesozóicas que configuram a frente meridional do Planalto ou Serra Geral. Esta evolução contribuiu para modelar os principais traços do relevo, que na bacia do arroio Castelhano se definem nas seguintes unidades geomorfológicas: Planalto dos Campos Gerais, Serra Geral, Patamares da Serra Geral, Depressão do Rio Jacuí e Planície Alúvio-Coluvionar. Esta última é aquela que, pelo processo natural, é a receptora da água e dos sedimentos das demais. Em situações de intensa precipitação em um curto período de tempo, nas áreas da Serra Geral de alta declividade do terreno e de solos pouco profundos, ocorre intenso escoamento superficial, elevação súbita e violenta dos caudais, inundações bruscas nas adjacências dos cursos d´água e desenvolvimento de uma lâmina de água que se move mais rapidamente sobre a planície de inundação, causando grande impacto por onde passa.
As características apresentadas neste capítulo foram aquelas que Pigeon (2005) chamou de entorno natural do sistema risco. Para ele, o “sistema risco”, propriamente dito, identifica-se pelas interações entre os processos físicos antropizados, que redefinem e ampliam a ocorrência de eventos de inundação, e fatores de povoamento, que favorecem desigualmente tanto a degradação ambiental como os danos e perdas em eventos de inundação. A construção do risco pelo povoamento é o que se aborda nos próximos dois capítulos.